计算机硬件和软件发展趋势.doc

计算机硬件和软件的最新发展趋势 计算机硬件是指计算机系统中由电子，机械和光电元件等组成 的各种物理装置的总称。这些物理装置按系统结构的要求构成一个有 机整体为计算机软件运彳亍提供物质基础。简言之，计算机硬件的功 能是输入并存储程序和数据，以及执彳亍程序把数据加工成可以利用的 形式。 计算机硬件的构成 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五个 逻辑部件组成。 从外观上来看，微机由主机箱和外部设备组成。主机箱内主要 包括CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、各种扩展卡、连 接线、电源等；外部设备包括鼠标、键盘、显示器、音箱等，这些设 备通过接口和连接线与主机相连。运算器能进行加、减、乘、除等基 本运算。存储器不仅能存放数据，而且也能存放指令，计算机能区分 是数据还是指令。控制器能自动执行指令。操作人员能通过输人、输 出设备和主机进行通信。计算机内部采用二进制来表示指令和数据。 操作人员将编好的程式和原始数据送人主存储器中，然后启动计算 机工作，计算机应在不需干预的情况下启动完成逐条取出指令和执行 指令的任务。 中央处理器：用來对数据进行各算术运算和逻辑运算，是计算机的执 行单元。 主存储器：也称内存，直接与CPU相连，是计算机中的工作存储器， 计算机当前正在运行的程序与数据必须存放在主存内。存取速度快， 但存储容量小。 辅助存储器：也称外存，存储容量大，几乎存放计算机中所有的信息, 在计算机实际执行程序和加式处理数据时，辅助存储器中的信息需要 先传送入内存后才能被CPU使用。 输入输出设备：简称I/O设备，是计算机与外界联系的桥梁，输入设 备是指能向计算机系统输入信息的设备，包括键盘、鼠标、扫描仪等。 输出设备是指能从计算机系统国输出信息的设备，包括显示器、打印 机、绘图仪等。 总线：是连接计算机中CPU、内存、辅存、各种输入输出部件的一组 物理信号线及其相关的控制电路，是计算机中用于在各部件间运载信 息的公共机构。 二.屮央处理器 CPU是中央处理单元(Central Processing Unit)的缩写，它可 以被简称做微处理器(Microprocessor),不过经常被人们直接称为 处理器(processor) o CPU是计算机的核心，其重耍性好比大脑对于 人一样，因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据，而主板芯片 组则史像是心脏，它控制着数据的交换。CPU的种类决定了操作系统 和相应的软件。CPU主耍由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等 构成，是PC的核心，再配上储存器、输入/输出接I I和系统总线组成 为完整的PC (个人电脑)。 1?主要性能指标 丄频： 主频也叫时钟频率，单位是MHz （或GHz）,用来表示CPU的运 算、处理数据的速度。CPU的主频=外频X倍频系数。很多人认为主 频就决定着CPU的运行速度，这不仅是个片面的，而且对于服务器来 讲，这个认识也出现了偏差。至今，没有一条确定的公式能够实现主 频和实际的运算速度两者之间的数值关系，即使是两大处理器厂家 Intel英特尔和AMD,在这点上也存在着很大的争议，从Intel的产 品的发展趋势，可以看出Intel很注：ffi加强自身主频的发展。像其他 的处理器厂家，有人曾经拿过一块1G的全美达处理器来做比较，它 的运行效率相当于2 G的Intel处理器。主频和实际的运算速度存在 一定的关系，但并不是一个简单的线性关系.所以，CPU的主频与 CPU实际的运算能力是没有直接关系的，主频表示在CPU内数字脉冲 信号震荡的速度。在Intel的处理器产品屮，也可以看到这样的例子: 1 GHz Itanium芯片能够表现得差不多跟2. 66 GHz至强（Xeon） /Opteron 一样快，或是 1. 5 GHz Itanium 2 大约跟 4 GHz Xeon/Opteron 一样快。CPU的运算速度还耍看CPU的流水线、总线等等各方面的性 能指标。主频和实际的运算速度是有关的，只能说主频仅仅是CPU性 能表现的一个方而，而不代表CPU的整体性能。 外频： 外频是CPU的基准频率，单位是MHzo CPU的外频决定着整块主 板的运行速度。通俗地说，在台式机中，所说的超频，都是超CPU 的外频(当然一般情况下，CPU的倍频都是被锁住的)相信这点是很 好理解的。但对丁服务器CPU来讲，超频是绝对不允许的。前面说 到CPU决定着主板的运行速度，两者是同步运行的，如果把服务器 CPU超频了，改变了外频，会产生异步运行，(台式机很多主板都支 持异步运行)这样会造成整个服务器系统的不稳定。 目前的绝 大部分电脑系统中外频与主板前端总线不是同步速度的，而外频与前 端总线(FSB)频率又很容易被混为一谈，下面的前端总线介绍谈谈两 者的区别。 前端总线(FSB)